JPH0645755B2 - 室温でエラストマーに架橋する材料、その製造方法および該材料を含有する塗料相溶性封止剤 - Google Patents

室温でエラストマーに架橋する材料、その製造方法および該材料を含有する塗料相溶性封止剤

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JPH0645755B2
JPH0645755B2 JP1055247A JP5524789A JPH0645755B2 JP H0645755 B2 JPH0645755 B2 JP H0645755B2 JP 1055247 A JP1055247 A JP 1055247A JP 5524789 A JP5524789 A JP 5524789A JP H0645755 B2 JPH0645755 B2 JP H0645755B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、室温でエラストマーに架橋する材料、その製
造方法および該材料を含有する塗料相溶性封止材料に関
する。
〔従来の技術〕
室温でエラストマーに架橋可能のオルガノポリシロキサ
ンは、久しい以前から正面および窓の建築、衛生および
生産工業の分野において継目を封止するために使用され
る。しかしかかる材料の使用は、オルガノポリシロキサ
ンエラストマー自体または隣接構成部材を塗装技術的処
理に供しなければならないときに制限を受ける。それと
いうのもオルガノポリシロキサンエラストマーは塗装性
が非常に悪いからである。
従つて、久しい以前から、オルガノポリシロキサンエラ
ストマーの塗料相溶性を改善するかないしはオルガノポ
リシロキサンエラストマーを塗装可能にするという課題
があつた。この課題は従来、特定のシランを、塗料で架
橋されたオルガノポリシロキサンを塗装する前に、架橋
されたオルガノポリシロキサン上に塗布するかまたは塗
布直前に塗料と混合する(西ドイツ国特許第28520
00号明細書参照)か、またはオルガノポリシロキサン
に架橋前に特定の添加物を加える(たとえばヨーロツパ
特許第96424号明細書参照)か、またはオルガノポ
リシロキサンを含有する着色料を塗料として使用する
(たとえば米国特許 第4038293号明細書参照)ことによつて解決され
た。
オルガノポリシロキサンエラストマーの塗料相溶性を改
善するかないしはオルガノポリシロキサンエラストマー
を塗被可能にするという、これら従来公知の課題の解決
法に比して、本発明による材料ないしは本発明方法はた
とえば、多数の種類の架橋されたオルガノポリシロキサ
ンを塗料相溶性にするかないしは塗被可能にすることが
できる、つまり特定の架橋系に制限する必要はなく、架
橋されたオルガノポリシロキサンを直接に塗料で被覆す
ることができる、つまり他の付加的添加剤または工程は
必要でなく、これにより簡単な加工が可能となり、架橋
されたオルガノポリシロキサンを多数の種類の塗料で塗
被することができる、つまり特殊で比較的高価な塗料を
使用しなければならないことはなく、市販の塗料を使用
することができるという利点を有する。
〔発明を達成するための手段〕
本発明は、(1)式 HO(Si▲R3 2▼0)mH 〔式中Rは同じかまたは異なる1価の、場合により置
換された炭素原子数1〜18の炭化水素基を表わし、m
は少なくとも10の値の整数である〕で示されるジオル
ガノポリシロキサン(1)、および (2)a)窒素を介してケイ素に結合したアミノ基(−N
▲R4 2▼)、 b)酸素を介してケイ素に結合したオキシム基(−ON
=C▲R4 2▼)、 c)酸素を介してケイ素に結合した、置換または非置換
の炭化水素オキシ基(−OR)を有する群から選ばれ
た、1分子あたり合計少なくとも3個の基[上記式中R
は水素または同じかまたは異なる1価の場合により置
換された炭素原子数1〜18の炭化水素基を表わし、R
は1価の場合によりアルコキシ基により置換された炭
素原子数1〜8の炭化水素基を表わす]を有しかつaと
b、aとc、bとcならびにa、b、cの混合物を含有
する少なくとも1種のケイ素化合物を主体とする、材料
の架橋が縮合によって行なわれる、一成分系または二成
分系材料において、該材料が (3)式:RSiO1/2,RSiOおよびYSiR
xO(3−x)/2[式中Rは同じかまたは異なる1価
の置換または非置換の炭素原子数1〜18の炭化水素基
を表わし、Yは1価の、塩基性窒素を有するSiC結合
有機基を表わし、Xは0または1である]で示される単
位からなり、式:YSiRxO(3−x)/2で示され
る単位対式:RSiOで示される単位の当量比は1:
1〜1:25でありかつ小割合の縮合可能基を含有する
オルガノポリシロキサン、または (4)RSiO1/2単位 0〜50モル% RSiO 単位 0〜80モル% RSiO3/2単位 10〜60モル%および SiO 単位 0〜10モル% 〔上記式中Rは上記のものを表わす〕からなり、式:−
OR(Rは上記のものを表わす)で示されるSiO
C結合基0〜10モル%およびSi結合ヒドロシキル基
最高0.5モル%を含有する分枝鎖オルガノポリシロキ
サンを含有するか、または上記材料は(3)および
(4)の両成分を含有することを特徴とする。
上記のオルガノポリシロキサン(3)は、第1工程で
式: YSiRx(OR−x 〔式中Rは同じかまたは異なる1価の、場合により置換
された炭素原子数1〜18の炭化水素基を表わし、R
は同じかまたは異なる炭素原子数1〜4のアルキル基を
表わし、Yは塩基性窒素を有する、1価のSiC結合有
機基を表わし、xは0または1である〕で示されるシラ
ンまたはこのようなシランの部分水解物、またはこのよ
うなシランおよびこのようなシランの部分水解物と、
式: RSiO(SiRO)nSiR 〔式中Rは上記のものを表わし、nは0または数値が1
〜100の整数を表わす〕で示されるオルガノポリシロ
キサンを上記式のシランおよびこのようなシランの部分
水解物の全量の1重量部あたり0.1〜10重量部の量
で、塩基性触媒の存在および水の不在で反応させ、第2
工程で第1工程で得られたオルガノポリシロキサンを水
と反応させて、式:−OR〔式中Rは上記のものを
表わす〕で示される基を加水分解し、同時におよび/ま
たは引き続きこの加水分解の際に生じたシラノール基を
互いに縮合させ、その際生じた生成物から水およびアル
コールを除去して製造される。
さらに、本発明は:(1) HO(Si▲R3 2▼O)mH 〔式中Rおよびmは上記のものを表わす〕、および (2)a)窒素を介してケイ素に結合したアミノ基(−N
▲R4 2▼)、 b)酸素を介してケイ素に結合したオキシム基(−ON
=C▲R4 2▼)、 c)酸素を介してケイ素に結合した、置換または非置換
の炭化水素オキシ基(−OR)を有する群から選ばれ
た、1分子あたり合計少なくとも3個の基[上記式中R
は水素または同じかまたは異なる1価の場合により置
換された炭素原子数1〜18の炭化水素基を表わし、R
は1価の場合によりアルコキシ基により置換された炭
素原子数1〜8の炭化水素基を表わす]を有しかつaと
b、aとc、bとcならびにa、b、cの混合物を含有
する少なくとも1種のケイ素化合物を主体とする、材料
の架橋が縮合によって行なわれる、室温でエラストマー
に架橋する一成分または二成分系材料の製造方法に関
し、材料に、塗料相溶性ないしは塗被可能性を得るため
に、上記の成分(3)、即ちオルガノポリシロキサンま
たは上記の成分(4)、即ち分枝鎖オルガノポリシロキ
サン、または成分(3)と(4)の両成分(4)を添加
することを特徴とする。
水分の遮断下に貯蔵可能で、水分の侵入の際に室温でエ
ラストマーに架橋するオルガノポリシロキサン材料の混
合成分としての、塩基性窒素を備え、SiC結合有機基を
有するオルガノポリシロキサンは、米国特許第4191
817号明細書(1980年3月4日発行、発明者E.
Bosch等、出願人Wacker-Chemie GmblH)から公知であ
る。このものは、実際にかかる材料からつくられるエラ
ストマーの、その上にエラストマーがつくられる基体に
対する付着性を改良するが、かかる材料からのエラスト
マー上につくられる塗膜の付着性を改善しない。
水分の遮断下に貯蔵可能で、水分の侵入の際に室温でエ
ラストマーに架橋するオルガノポリシロキサン材料中で
可塑剤として分枝鎖オルガノポリシロキサンを使用する
ことは、西ドイツ国特許出願公開第3305356号明
細書(米国特許出願分類番号349537号に相当、1
983年8月25日公開、発明者M.D.Beers、出願
人General Eiectric Co.)から公知である。該分枝鎖オ
ルガノポリシロキサンがかかる材料の塗料相溶性を改善
することは予知できなかつた。
塗料相溶性とは、封止材上に継ぎ目の縁範囲に塗料によ
る厚さ最高2mmの手工業的および光学的に申し分のない
重ね継ぎ層を、封止材、塗料および/または隣接構成部
材の間に有害な相互作用が生じることなしに許容する、
運動補償封止材の材料特性を表わす。
これとは異なり塗被性は、運動補償封止材上に全面を覆
うように1つまたは幾つかの塗膜を、機能的および光学
的種類の有害な相互作用が生じることなしに設けること
のできる性質を表わす。
塗料は、これが − 申し分なく流展する、つまりカエル目、湿潤障害ま
たはひび割れを示さず、 − 粘着性を有しない表面の構成下に硬化し、 − 基体に申し分なく付着し、 − 変色せずかつ − 硬化した塗膜にしわ形成を示さないときに、機能的
かつ光学的に申し分ないと評価される。
本発明により使用される、塩基性窒素を備え、SiC結合
有機基を有するオルガノポリシロキサン(3)および分枝
鎖オルガノポリシロキサン(4)の含量は別として、ジオ
ルガノポリシロキサンを主体とする、本発明により室温
でエラストマーに架橋する材料は、本発明により使用さ
れない、塩基性窒素を備え、SiC結合有機基を有するオ
ルガノポリシロキサン(3)および本発明により使用され
ない分枝鎖オルガノポリシロキサン(4)を含有する、ジ
オルガノポリシロキサンを主体とする室温でエラストマ
ーに架橋する材料中に存在しうる同じ成分を同じ量含有
しうる。
かかる材料は、たとえば最初に挙げた米国特許第419
1817号、ヨーロツパ公開特許第253377号(公
開日1988年1月20日、発明者E.Bosch等、出願
人Wacker-Chemie GmbH)、西ドイツ国特許出願P380
1389.4号、米国特許第4490500号(発行日
1984年12月25日、発明者R.A.Smith、出願
人General Electric Co.)に記載されている。
ジオルガノポリシロキサンを主体とする、本発明による
室温でエラストマーに硬化する材料の架橋は、とくに公
知方法で縮合によつて行なわれ、その際材料はいわゆる
一成分系または二成分系で存在しうる。
本発明による添加剤(3)および/または(4)を含有する、
室温でエラストマーに架橋する材料は、とくに (1)縮合性基を有するジオルガノポリシロキサン、 (2)1分子につき合計少なくとも3つの、窒素を介して
珪素に結合しているアミノ基および/または酸素を介し
て珪素に結合している、場合により置換炭化水素基を有
する珪素化合物ならびに 場合により少なくとも1つの他の物質からなるものであ
る。
本発明による添加剤(3)および/または(4)を含有するオ
ルガノポリシロキサン材料の例は、とくに水分の遮断下
に貯蔵可能で、水分の侵入の際に室温でエラストマーに
架橋するかまたは硬化する。ジオルガノポリシロキサン
を主体とする材料、いわゆる一成分系の材料である。そ
れというのもかかる材料からのエラストマー、たとえば
このようなエラストマーからなる、木製窓または船の甲
板の継ぎ目の封止ないし填隙材では、それ自体または隣
接する構成部材を塗料で被覆することがしばしば望まし
いからである。
本発明による添加剤(3)および/または(4)を含有する、
室温でエラストマーに架橋する材料としてとくに望まし
いのは、 (1)縮合性末端基を有するジオルガノポリシロキサン
を、 (2)1分子につき合計少なくとも3つの、窒素を介して
珪素に結合しているアミノ基および/または酸素を介し
て珪素に結合しているオキシム基および/または酸素を
介して珪素に結合している、場合により置換された炭化
水素オキシ基を有する珪素化合物ならびに 場合により少なくとも1つの他の物質と混合することに
より製造された、水分の遮断下に貯蔵可能で、水分の侵
入の際に室温でエラストマーに架橋する一成分系材料で
ある。
かかる材料の製造のために使用される、本発明の範囲内
でも有利に使用される縮合性末端基を有するジオルガノ
ポリシロキサン(1)は、たとえば一般式: HO(Si▲R3 2▼O)mH (1) によつて表わすことができる。この式中、Rは同じか
または異なる一価の、場合により置換された炭化水素基
を表わし、mは数値が少なくとも10の整数を表わす。
上記式のシロキサン鎖内ないしはシロキサン鎖に沿つ
て、このような式では通常は示されないが、ジオルガノ
シロキサン単位(Si▲R3 2▼O)に対して付加的にな
お他のシロキサン単位が存在しうる。このような他の、
たいていはたんに不純物として存在するシロキサン単位
は、式:RSiO3/2、▲R3 3▼SiO1/2およ
びSiO4/2(式中Rはそれぞれ上記のものを表わ
す)で示されるものである。しかし、ジオルガノシロキ
サン単位以外のかかるシロキサン単位の量は、望ましく
はそれぞれジオルガノポリシロキサン(1)の重量に対し
て最高10モル%、殊に最高1モル%である。
炭化水素基Rの例は、メチル基、エチル基、n−プロ
ピル基およびイソプロピル基ならびにオクタデシル基の
ようなアルキル基;シクロペンチル基およびシクロヘキ
シル基ならびにメチルシクロヘキシル基およびシクロヘ
キセニル基のような脂環式炭化水素基;フエニル基およ
びキセニル基のようなアリール基;ベンジル基、β−フ
エニルエチル基およびβ−フエニルプロピル基のような
アラルキル基;ならびにトリル基のようなアルカリール
基である。
これらの炭化水素基Rは、3,3,3−トリフルオロ
プロピル基、シクロフエニル基およびブロムトリル基の
ように置換、殊にハロゲン置換されていてもよい。有機
基Rの他の例は、β−シアンエチル基のようなシアン
アルキル基である。
末端単位中にそれぞれ1つのSi結合ヒドロキシル基を有
するそれらのオルガノポリシロキサンは、それの存在で
遊離基を用いる重合ないしは共重合によつてつくられ
る、付加重合によつて重合可能な化合物、たとえばスチ
ロール、酢酸ビニル、アクリル酸、メタクリル酸、アク
リル酸エステル、メタクリル酸エステルまたはアクリロ
ニトリル、あるいは少なくとも2つのこのような重合可
能の化合物からなる混合物、たとえばスチロールとアク
リル酸n−ブチルからなる混合物からの重合体と混合し
て存在していてもよい。これらの重合体は、すべてがジ
オルガノポリシロキサンと混合して存在する必要はな
い。むしろ該重合体は、少なくとも僅かな程度にジオル
ガノポリシロキサンにグラフト重合されていてもよい。
基Rの少なくとも大部分(重合体がグラフト重合され
てない限り)は、なかんずく入手容易なため望ましくは
メチル基からなる。場合により存在する他の基Rは、
殊にビニル基またはフエニル基、またはビニル基とフエ
ニル基である。
架橋すべきオルガノポリシロキサンの粘度は、望ましく
は100〜500000mpa・s/25℃である。
本発明の範囲内で、一成分系で使用しうる珪素化合物
(2)の例は、望ましくは一般式: ▲R3 a▼SiZ4−a (2a) 〔式中Rは上記のものを表わし、aは0または1であ
り、Zは同じかまたは異なる加水分解可能基、たとえば
アミノ基(−N▲R4 2▼)、オキシム基(−ON=C▲
4 2▼)および場合により置換された炭化水素オキシ基
(−OR)を表わす〕で示されるシランおよび1分子
につき2〜10個の珪素原子を有するその部分水解物で
ある。これらの式中、Rは水素または同じかまたは異
なる、炭素原子数1〜18の場合により置換された一価
の炭化水素基を表わし、Rは上記のものを表わす。
置換または非置換の炭化水素基Rの上記の例は、ビニ
ル基を除き、完全に置換または非置換の炭化水素基R
についても妥当である。
アミノ基の例は、n−ブチルアミノ基、s−ブチルアミ
ノ基およびシクロヘキシルアミノ基である。
オキシム基の例は、アセトアルドキシム基、アセトンオ
キシム基および2−ブタノンオキシム基である。
本発明の範囲内で一成分系で使用しうる珪素化合物(2)
の他の例は、望ましくは一般式: R5Si(OR2)3 (2b) 〔式中Rは上記のものを表わし、RはC〜C
アルキレン基を介して珪素原子と結合しているアミノ
基、メルカプト基、モルホリノ基、グリシドオキシ基、
アクリルオキシ基およびメタクリルオキシ基を表わし、
この場合記載のアミノ基およびメルカプト基はC〜C
−アルキル基、シクロアルキル基、アミノアルキル基
およびメルカプトアルキル基によつて置換されていても
よい〕で示されるシアンである。
アルキル基Rの例は、メチル基、エチル基、n−プロ
ピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基
およびt−ブチル基であり、この場合メチル基およびエ
チル基が有利である。アルコキシ基によつて置換された
炭化水素基Rの例は、メトキシエチレンオキシ基、エ
トキシエチレンオキシ基およびメトキシイソプロピレン
オキシ基である。
望ましい基Rの例は、β−アミノエチル−γ−アミノ
プロピル基、3−メルカプトプロピル基、3−アミノプ
ロピル基、3−(N−シクロヘキシル)−アミノプロピ
ル基、3−メタクリルオキシプロピル基、3−アクリル
オキシプロピル基、3−モルホリノプロピル基、3−
(N−メチル)−アミノプロピル基およびグリシドオキ
シプロピル基である。
式(2b)のシランの例は、メタクリルオキシプロピル
トリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリエト
キシシラン、メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ランおよびβ−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリ
エトキシシランである。
本発明の範囲内で、一成分系で使用しうる珪素化合物の
他の例は、望ましくは式: 〔式中Rは上記のものを表わし、Rは水素原子また
はそれぞれ1〜6個の炭素原子を有するアルキル基、シ
クロアルキル基、アミノアルキル基またはメルカプトア
ルキル基を表わし、Rは炭素原子数1〜10の二価の
脂肪族炭化水素を表わす〕で示されるシランである。基
としてとくに望ましいのは式: −(CH− で示される基である。
式(2c)のシランの例は、次式で示されるようなもの
である: 本発明による添加剤(3)および/または(4)を含有するオ
ルガノポリシロキサン材料の他の例は、望ましくは室温
でエラストマーに架橋する二成分系材料であり、この場
合望ましくは成分(A)は縮合性末端基を有するジオルガ
ノポリシロキサン(1)を架橋性ジオルガノポリシロキサ
ンとして含有し、成分(B)は1分子につき合計少なくと
も3個の、酸素を介して珪素に結合している、場合によ
り置換された炭化水素オキシ基を有する珪素化合物(2
d)を架橋剤として含有し、双方の成分は場合により少
なくとも1つの他の物質を含有する。
架橋性ジオルガノポリシロキサン(1)として望ましいの
は、式(1)で示される上記のジオルガノポリシロキサン
である。
珪素化合物(2d)として望ましいのは、式: ▲R3 a▼Si(OR2)4-a 〔式中a、RおよびRは上記のものを表わす〕で示
されるようなものまたはそのオリゴマーである。
本発明により使用される、塩基性窒素を備え、SiC結合
有機基を有するオルガノポリシロキサンの製造は、西ド
イツ国特許出願 P3637837.2−44に詳述されている。望まし
くは式:RSiO1/2、RSiOおよび (式中xは0または1であり、RおよびYは上記のもの
を表わす)で示される単位からなるこれらのオルガノポ
リシロキサンは、その製造方法に基づき殊にシラノール
基のような縮合性の小さい基を含有する。これにより、
本発明により使用される、塩基性窒素を備え、SiC結合
有機基を有するオルガノポリシロキサン(3)ないしはこ
れらのオルガノポリシロキサンを含有し、室温でエラス
トマーに架橋しうるオルガノポリシロキサン材料がとく
に良好な貯蔵性を示す。
塩基性窒素を備え、SiC結合有機基を有するオルガノポ
リシロキサン(3)としては、とくに1〜10、殊に望ま
しくは2〜7のアミン価(=物質1gを中和するのに必
要な1n−HClのml数)を有するもの、および25℃で
とくに10〜5000mm2/s、殊に望ましくは50〜
2500mm2/sの粘度を有するものが使用される。従
つて、これらオルガノポリシロキサンの当量は、とくに
100〜1000、殊に望ましくは140〜500の間
である。塩基性窒素を備え、SiC結合有機基を有するシ
ロキサン単位、つまり式: で示される単位対ジオルガノシロキサン単位、つまり
式:RSiO〔上記式中、R、Yおよびxは上記のも
のを表わす〕で示される単位の比は、とくに1:1〜
1:25、殊に望ましくは1:1〜1:10である。
場合により弗素化された炭化水素基Rは、1〜18個の
炭素原子を含有する。炭化水素基Rの例は、メチル基、
エチル基、n−プロピル基およびイソプロピル基、脂肪
族多重結合を有する、炭素原子と水素原子から構成され
た基、たとえばビニル基およびアリル基ならびにヘキセ
ニル基;シクロペンチル基およびシクロヘキシル基なら
びにメチルシクロヘキシル基のような脂環式炭化水素
基;フエニル基およびキセニル基のような芳香族炭化水
素基;トリル基のようなアルカリール基;およびベンジ
ル基のようなアルアルキル基である。弗素化炭化水素基
の例は3,3,3−トリフルオロプロピル基である。
アルキル基Rは、メチル基、エチル基、n−プロピル
基、イソプロピル基、n−ブチル基、s−ブチル基およ
びt−ブチル基であり、この場合メチル基およびエチル
基が有利である。
とくに、塩基性窒素を有する、一価のSiC結合有機基、
つまり基Yは、式: ▲R8 2▼NR9- 〔式中、Rは水素または同じかまたは異なるアルキル
基またはシクロアルキル基またはアミノアルキル基を表
わし、Rは脂肪族多重結合を有しない、1個の炭素原
子または2個または4個の炭素原子を有する二価の炭化
水素基、殊に式:−(CHで示される基を表わ
す〕で示されるようなものである。
アルキル基Rの例は、全部がアルキル基Rにも妥当で
ある。
アミノアルキル基Rの例は、次式で示されるようなも
のである: H2N(CH2)3- H2N(CH2)2NH(CH2)3- H2N(CH2)2- (H3C)2N(CH2)2- H2N(CH2)4- H(NHCH2CH2)3-および C4H9NHCH2CH2NH(CH2)2- シクロアルキル基Rの1例はシクロヘキシル基であ
る。
塩基性窒素を有する一価のSiC結合基、つまり基Yは、
たとえば式: 〔式中Rはそれぞれ上記のものを表わす〕で示される
ようなものである。
殊に望ましくは、式: YSi(CH3)x(OR1)3-x 〔式中Y、Rおよびxは上記のものを表わす〕で示さ
れるシランが使用される。
オルガノポリシロキサン(3)の製造方法の第1工程で使
用することのできる式: YSiRx(OR1)(3-x) で示されるシランの詳細な例は、下記式で示されるよう
なものである: H2N(CH2)3Si(CH3)(OC2H5)2 H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(CH3)(OCH3)2 H2N(CH2)3Si(OCH3)3 H2N(CH2)3Si(OC2H5)3 H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3 このようなシランの部分水解物の1例は、式: 〔H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(CH3)(OC2H52O で示されるジシロキサンである。
本発明により使用される、塩基性窒素を備え、SiC結合
有機基を有するオルガノポリシロキサン製造の第1工程
において、塩基性触媒としては、塩基性窒素を備え、Si
C結合有機基を有する有機珪素化合物とこのような基を
有しないオルガノ(ポリ)シロキサンからなる混合物の
均衡化を促進することのできる任意の塩基性触媒を使用
することができる。このような触媒の例は、アルカリ金
属水素化物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属シラ
ノレートないしはアルカリ金属シロキサノレート、水酸
化第四アンモニウム、第四アンモニウムシラノレートな
いしは第四アンモニウムシロキサノレート、水酸化第四
ホスホニウム、第四ホスホニウムシラノレートないしは
第四ホスホニウムシロキサノレート、アルキルアルカリ
金属、アルケニルアルカリ金属、アリールアルカリ金
属、塩基で活性化されたモンモリロナイトおよび塩基性
イオン交換樹脂である。このような塩基性触媒の詳細例
は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウ
ム、カリウムメチルシラノレート、水酸化テトラ−n−
ブチルホスホニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム
とオクタメチルシクロテトラシロキサンとの反応生成
物、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化ベンジル
トリメチルアンモニウム、ナフタリンカリウム、n−ブ
チルリチウムおよびアミルナトリウムである。
分枝鎖オルガノポリシロキサン(4)としては、望ましく
は、室温で液状であつて、23℃でとくに8〜200mm
2/s、殊に望ましくは12〜40mm2/sの粘度を有す
るものが使用される。
分枝鎖オルガノポリシロキサンの製造は、公知方法で相
応するクロルシランまたはアルコキシシランの加水分解
によるかまたは適当なシロキサンの共均衡化によつて行
なわれる。加水分解後、重合体のSi結合ヒドロキシル含
量は、場合により触媒の添加下の縮合によつて、最高0.
5%の含量に減少させねばならない。方法の適当な実施
により、最良には溶剤の添加によつて、この縮合の場
合、製造の場合と同様に、適当なオルガノポリシロキサ
ンの均衡化によつて、出来上つた分枝鎖オルガノポリシ
ロキサンの粘度が23℃で200mm2/sより大きくな
るのを阻止しなければならない。
本発明による材料中で1種のオルガノポリシロキサン
(3)または少なくとも2つの異なる種類のオルガノポリ
シロキサン(3)の混合物を使用することができる。
同様に、本発明による材料中で、1種の分枝鎖オルガノ
ポリシロキサン(4)または少なくとも2つの異なる種類
のオルガノポリシロキサンの混合物を使用することがで
きる。
望ましくは、オルガノポリシロキサン(3)は、本発明よ
る材料中で、それぞれの材料の全重量に対して0.2〜2
0重量%、殊に0.5〜5重量%の量で含有されている。
分枝鎖オルガノポリシロキサンは、望ましくは、本発明
による材料中で、それぞれの材料の全重量に対して1〜
30重量%、殊に5〜20重量%の量で含有されてい
る。
本発明による材料が双方の添加剤(3)および(4)を含有す
る場合、殊に良好な結果が得られる。従つて、本発明に
よる材料はとくに好ましくはオルガノポリシロキサン
(3)および分枝鎖オルガノポリシロキサン(4)を含有する
か、ないしは本発明方法において材料にオルガノポリシ
ロキサン(3)および分枝鎖オルガノポリシロキサン(4)を
添加する。
双方の添加剤の一方、オルガノポリシロキサン(3)また
は分枝鎖オルガノポリシロキサン(4)のみが本発明によ
る材料中に含有されているかないしは本発明方法におい
て材料に添加するときでも、塗料相溶性ないし塗被可能
のエラストマーを得ることができる。
望ましくは本発明による材料の調製の際に一緒に使用す
ることのできる、物質(1)、(2)、(2a)〜(2d)、(3)およ
び(4)以外の他の物質の例は、トリオルガノシロキシ基
を末端単位として有する線状のオルガノポリシロキサン
のような可塑剤、またはたとえば西ドイツ国特許出願公
告第2364850号、西ドイツ国特許出願公告第28
02170号、西ドイツ国特許出願公告第290803
6号、西ドイツ国特許出願公開第3323911号、西
ドイツ国特許出願公開第3329877号、西ドイツ国
特許第3342026号および西ドイツ国特許第334
2027号明細書に記載されているような、炭化水素を
主体とする可塑剤である。
末端単位としてトリオルガノシロキシ基を有する線状オ
ルガノポリシロキサンは、望ましくはそれぞれの材料の
全重量に対して最高10重量%の量で一緒に使用され
る。末端単位としてトリオルガノシロキシ基を有する線
状オルガノポリシロキサンは、分枝鎖オルガノポリシロ
キサン(4)とは異なり、水性または有機溶剤系塗料に対
して強い反撥作用を示すので、塗料はこの線状オルガノ
ポリシロキサンを可塑剤として含有するエラストマーに
対する流展性および付着性が劣る。炭化水素を主体とす
る可塑剤は、分枝鎖オルガノポリシロキサン(4)に比べ
て大きい揮発性を有する、つまりエラストマーが蒸発
し、さらにしばしばあまり紫外線安定でなく、このため
加硫物の黄変が生じうる。
オルガノポリシロキサン(3)を含有するが、分枝鎖オル
ガノポリシロキサン(4)を含有しない材料は、塗料相溶
性を有するエラストマーを生じる。上記の末端トリオル
ガノシロキシ単位を有する線状オルガノポリシロキサン
のような可塑剤は少量で一緒に使用しうるにすぎず、な
いしは炭化水素系可塑剤はあまり有利でないので、硬弾
性の特徴を有するエラストマーが生じる、つまり加硫物
は膨脹の際高い残留応力を有し、これは封止材として本
発明による材料の多数の使用の際に望ましくない。
分枝鎖オルガノポリシロキサン(4)を含有するが、オル
ガノポリシロキサン(3)を含有しない材料は、塗料に対
して相溶性を有するエラストマーを生じる、つまり塗料
はかかるエラストマー上を極めて良好に流展するが、エ
ラストマーに対する塗料の付着はたいてい不適当であ
る。
上記物質に対して付加的に、本発明によるオルガノポリ
シロキサン材料は、他の自体公知の物質を含有しうる。
本発明による材料の調製の際に望ましくは一緒に使用す
ることのできる他の物質は、縮合触媒、補強充填剤、非
補強充填剤、顔料、可溶性染料、香料、防かび剤、アク
リルニトリル、スチロール、塩化ビニルまたはプロピレ
ンのホモ重合体または共重合体のような純有機樹脂(こ
の場合かかる純有機樹脂、殊にスチロールとn−ブチル
アクリレートからの共重合体は既に末端単位中に1個宛
Si結合ヒドロキシル基を有するジオルガノポリシロキサ
ンの存在で、上記単量体の遊離基重合によつて製造され
ていてもよい)、防蝕剤、エステル化および/またはエ
ーテル化されていてもよいポリグリコール、酸化防止
剤、熱安定剤、溶剤、導電性カーボンのような電気的性
質の調節剤、防炎剤、光吸収剤、SiC結合メルカプトア
ルキル基を有するシランのような皮膜形成時間延長剤な
らびに気孔生成剤、たとえばアゾジカルボンアミドであ
る。
同様に、アルコールの離脱下に架橋する本発明による一
成分のオルガノポリシロキサン材料の製造の場合、望ま
しくは式: ▲R3 b▼Si(OR2)4-b 〔式中、RおよびRはそれぞれ上記のものを表わ
し、bは0または1である〕で示されるシランまたはヘ
キサメトキシジシロキサンのようなその部分水解物を一
緒に使用し、ならびにかかる材料の貯蔵性を改善するた
めに望ましくは、西ドイツ国特許出願P380138
9.4号に記載されているような、炭素原子数5〜15
の分枝鎖カルボン酸と周期律表第2A族および第2B族
の金属の塩を一緒に使用することができる。
同様に、本発明による材料から製造されたエラストマー
の、該エラストマーの形成された基体に対する付着改善
剤、アミノ官能性シラン、たとえばγ−アミノプロピル
トリエトキシシランおよびN−(2−アミノエチル)−
3−アミノプロピルトリエトキシシランおよびさきに記
載した塩基性窒素を有するSiC結合基を有するオルガノ
ポリシロキサンを一緒に使用することができる。
縮合触媒を使用するのが望ましい。縮合触媒の例は、チ
タン酸ブチルおよびジ−n−ブチルスズジアセテート、
ジ−n−ブチルスズジラウレートのような有機スズ化合
物および加水分解可能基として、酸素を介して珪素に結
合した、場合によりアルコキシ基により置換された一価
の炭化水素基を1分子あたり少なくとも2個有するシラ
ンまたはそのオリゴマーとジオルガノスズジアシレート
との反応生成物であり、この場合この反応生成物におけ
るスズ原子のすべての原子価は原子団:−SiOSn−の酸
素原子によるかないしはSiC結合の一価の有機基によつ
て飽和されている。このような反応生成物の製造は、米
国特許第4460761号(発行日1984年7月7
日、発明者A.Schiller等、出願人Wacker Chemie Gmb
H)に詳細に記載されている。
望ましくは、本発明による材料は充填剤を含有する。充
填剤の例は、非補強充填剤、つまり50m2/gまでのBE
T比表面積を有する充填剤、たとえば石英、珪藻土、珪
酸カルシウム、珪酸ジルコニウム、ゼオライト、金属酸
化物粉末、たとえば酸化アルミニウム、酸化チタン、酸
化鉄または酸化亜鉛ないしはそれらの混合酸化物、硫酸
バリウム、炭酸カルシウム、石膏、窒化珪素、炭化珪
素、窒化硼素、ガラス粉末およびポリアクリルニトリル
粉末のようなプラスチツク粉末;補強充填剤、つまり5
0m2/gよりも大きいBET比表面積を有する充填剤、た
とえば熱分解法で製造した珪酸、沈降珪酸、フアーネス
ブラツクおよびアセチレンブラツクのようなカーボンブ
ラツク、および大きいBET比表面積を有する珪素・アル
ミニウムの混合酸化物;アスベストならびにプラスチツ
ク繊維のような繊維状充填剤である。上記の充填剤は、
たとえばオルガノシランないしはオルガノシロキサン、
またはステアリン酸で処理するか、あるいはヒドロキシ
ル基をアルコキシ基にエーテル化することによつて疎水
性化されていてもよい。1種の充填剤を使用することが
できるが、少なくとも2つの充填剤の混合物を使用する
こともできる。
本発明による一成分系材料を調整するために、そのつど
の一成分の材料のすべての成分を任意の順序で互いに混
合することができる。この混合は、望ましくは室温で行
なわれる。しかし所望の場合には、この混合をより高い
温度、たとえば35℃〜135℃の範囲内の温度で行な
うこともできる。この混合の場合、望ましくは水の侵入
はできるだけ排除される。
本発明による一成分系材料の架橋には、通常の空気中の
水分で十分である。架橋は、所望の場合には、室温より
も高いかまたは低い温度、たとえば−5℃〜10℃、ま
たは30℃〜50℃で実施することもできる。
本発明による二成分系材料の調製のために、とくに成分
(A)の調製のために、架橋すべきジオルガノポリシロキ
サン(1)を本発明による成分(3)および/または(4)なら
びに場合により上記した他の物質、たとえば充填剤と混
合し、成分(B)の調製のためには架橋剤、珪素化合物
(2d)を少なくとも1つの上記した他の物質、たとえ
ば縮合触媒、付着助剤および充填剤と互いに混合する。
二成分系材料の架橋は、成分(A)と成分(B)とを混合する
ことによつて行なわれる。
本発明の範囲内で使用される塗料は、ラツカー、水性分
散液またはクリヤー、たとえばアルキド樹脂、ポリウレ
タンないしはポリウレタンの原料、ニトロセルロース、
エポキシド、ポリエステルまたはポリ塩化ビニルまたは
ポリ塩化ビニルの共重合体を主体とし、通常有機溶剤に
溶解しているもの、またはアクリル樹脂、ポリ酢酸ビニ
ルまたは酢酸ビニルおよび/またはスチロールの共重合
体、たとえばポリスチロールアセテートを主体とし、通
常水性分散液として使用されるようなものである。
本発明による材料は、室温でエラストマーに架橋する材
料を使用することのできかつ架橋した材料自体または架
橋した材料に隣接している材料に塗料を塗ることが必要
なすべての使用目的に対して使用することができる。
従つて、本発明による材料はたとえば建築物、陸上車、
船舶および航空機の、たとえば10〜40mmの内径の、
垂直に延びる継ぎ目を含め継ぎ目および類似の空隙用充
隙剤として、またはたとえば窓取付けまたは水槽または
ガラス戸棚の製造の際、ならびにたとえば淡水または海
水の不断の作用にさらされている表面の保護塗膜または
滑り防止塗膜を含め塗膜の製造のため、またはゴム弾性
成形体の製造のため、ならびに電気または電子装置の絶
縁のための接着剤または接合剤として好適である。
〔実施例〕
下記実施例における部およびパーセントのすべての数値
は、別記されてない限り重量部または重量%である。
下記実施例において、ペーストが安定であるという記載
は、DIN(ドイツ国工業規格52454により試験した
場合、プロフイルU26(内径26mm、深さ18mm)を
有する垂直なレールから2mm以上流出しないことを意味
する。
下記実施例においては、DIN53505によるシヨアA
硬度、引張り強さ、破断時の伸びおよび規格棒S3Aを
用いるDIN53504による100%伸びにおける応力
値を測定する。
例 1 a)N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルト
リメトキシシラン、つまり式: H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3 により示されるシラン222部、トリメチルシロキシ基
により末端封鎖された、1分子あたり10個のシロキサ
ン単位を有するジメチルポリシロキサン444部および
メタノール中の水酸化テトラメチルアンモニウムの40
%溶液1部を、乾燥窒素下に80℃で1時間撹拌する。
その後、これに蒸留水175部を加え、80℃でさらに
2時間撹拌する。その際、メタノールの一部が留出す
る。次いで、真空を接続し、メタノールおよび水を13
hPa(絶対)で蒸留する。これに引き続き、水酸化第四
アンモニウムを13hPa(絶対)で150℃に1時間加
熱することによつて無効にし、同時にオルガノポリシロ
キサンからこれらの条件下で沸騰する成分を除去する。
120℃に冷却した後、活性炭と共に撹拌し、濾過す
る。
黄色に着色した澄明な油状物540gが得られる。この
オルガノポリシロキサンは4.0のアミン価(油状物1g
を中和するのに必要な1n−HClのml数)および25℃
で404mm2/sの粘度を有する。H−NMRスペクトル
により、このものは0.1%よりも少ないメトキシ基を含
有する。
b)メチルトリエトキシシラン1780部およびヘキサ
メチルジシロキサン648部に、蒸留水830ml中の濃
塩酸106mlの溶液を加える。100℃で20時間撹拌
し、これにトルオール1.5を加え、水相を分離す
る。トルオール相を重炭酸ナトリウム30gと共に十分
に撹拌し、濾過し、引き続きトルオールを真空中100
℃で蒸留し、残分をオイルポンプ真空中で120℃で1
時間加熱する。
製造した分枝鎖オルガノポリシロキサンは、23℃で5
0mm2/sの粘度および0.2%のOH含量を有する。
c)テトラ−n−プロポキシシラン4部とジ−n−ブチ
ルスズジアセテート1部からなる混合物を、撹拌下に6
時間120℃に加熱する。同時に、生成する酢酸n−プ
ロピルエステルが不断に留出する。その後、赤外線スペ
クトルによれば、ジ−n−ブチルスズジアセテートのカ
ルボニル基の伸縮振動(1600cm-1に存在する)は消
滅していた。
d)還流冷却器、温度計および撹拌機を備えた三つ口フ
ラスコ中で、末端単位にそれぞれ1個のSi結合ヒドロキ
シル基を有する、23℃で80mPa・sの粘度を有するジ
メチルポリシロキサン200部およびN−(2−アミノ
エチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン83
部に5%のメタノール性苛性カリ溶液1.7部を混合す
る。こうして得られる混合物を、3時間撹拌下に140
℃に加熱する。次いで、フラスコ内容物を50℃に冷却
し、1%の塩酸水溶液1部を混合し、還流冷却器を受器
を有する下向き冷却器に代え、この装置内の圧力を10
0hPa(絶対)に低下させた。最後に、三つ口フラスコ
から、50hPa(絶対)で180℃までに沸騰する成分
を蒸留する。
残留物は、ジメチルシロキサン単位とN−(2−アミノ
エチル)−3−アミノプロピルシロキサン単位からな
る、珪素結合のメトキシ基を有するオルガノポリシロキ
サンである。
e)末端単位にそれぞれ1個のSi結合ヒドロキシル基を
有する、23℃で75000mPa・sの粘度を有するジメ
チルポリシロキサン45部に、記載の順序でb)に記載
した分枝鎖オルガノポリシロキサン30部、1分子につ
き13個のエチレンオキシド単位を有するトリ−n−ブ
チルフエノールポリエチレングリコールエーテル1.5
部、上記d)に詳述したオルガノポリシロキサン0.75部
および上記a)に詳述した炭素を介して珪素に結合した
アミノ基を有するオルガノポリシロキサン3部を混合す
る。この混合物中に、メチル−トリス−(メチルエチル
ケトキシモ)−シラン7.5部を撹拌混入する。こうして
得た混合物に、その表面がステアリン酸で被覆された炭
酸カルシウム(“gecoatete Kreide”)60部、ガス相
中で熱分解により製造された、150m2/gの表面積を
有する二酸化珪素7.5部およびその製造を上記c)に記
載した反応生成物1.5部を混合する。
f) e)に記載した作業法を、末端単位にそれぞれ1
個のSi結合ヒドロキシル基を有する、23℃で7500
0mPa・sの粘度を有するジメチルポリシロキサン45部
の代りに75部を使用し、b)に記載した分枝鎖オルガ
ノポリシロキサンの添加を断念して繰返す。
g) e)に記載した作業法を、a)に記載した、炭素
を介して珪素に結合したアミノ基を有するオルガノポリ
シロキサンを使用しないで繰返す。
h)e)に記載した作業法を、末端単位にそれぞれ1個
のSi結合ヒドロキシル基を有する、23℃で75000
mPa・sの粘度を有するジメチルポリシロキサン45部の
代りに60部を使用し、b)に記載した分枝鎖オルガノ
ポリシロキサン30部の代りに、トリメチルシロキシ基
により末端封鎖された、23℃で100mPa・sの粘度を
有するジメチルポリシロキサン15部を使用して繰返
す。
比較実験1 i)1e)に記載した作業法を、末端単位にそれぞれ1
個のSi結合ヒドロキシル基を有する、23℃で7500
0mPa・sの粘度を有するジメチルポリシロキサン45部
の代りに60部を使用し、b)に記載した分枝鎖オルガ
ノポリシロキサン30部の代りに、トリメチルシロキシ
基により末端封鎖された、23℃で100mPa・sの粘度
を有するジメチルポリシロキサン15部を使用し、さら
にa)に記載した、炭素を介して珪素に結合したアミノ
基を有するオルガノポリシロキサンの添加を断念して繰
返す。
例1e)〜1h)ないしは比較実験1i)により得られ
た、排気することによつて封入空気を除去し、水分の遮
断下に貯蔵可能で水分の侵入の際に室温でエラストマー
に架橋するRTV成形材料は、均質、柔軟かつ形状安定で
ある。これらをチユーブに充填する。密閉したチユーブ
を室温で24時間貯蔵した後、試料は(0〜約2mm)の
厚さの層でクサビ状に、つまり約2mmから0mmになるよ
うに塗布し、23℃および空気の相対湿度50%で合計
7日架橋し、貯蔵する。
塗料相溶性の試験は、アルキド樹脂を主剤とする高光沢
の中間緑色の標準塗料からなる市販の上塗り塗料(Muen
ster D-4400在、Glasurit-GmbH社のGlasurit EA Hochgl
anzlack)を塗布することによつて行なう。この場合、
塗料の流展性の良否を判断する。結果は表1に記載され
ている。
塗料の付着は、エラストマーに塗料を塗布してから3〜
4週間後に判断する。このため、塗布し、硬化した塗料
皮膜においてかみそりの刃を用いて1辺の長さ2.54cmの
正方形を、それぞれ6.45mm2の面積を有する100個の
同じ大きさの正方形に裁断する。こうして得られた格子
模様上に、自己接着テープを押しあて、次いでこれを再
び約30゜の角度で徐々に引き剥がす。この場合、エラ
ストマー上に残留する小さい正方形の数量が、塗料の保
留の%値を生じる。95〜100%の保留値はすぐれた
付着に相当する。種々の測定の平均的結果は、表1に記
載されている。
エラストマーの機械的値はそれぞれ、平滑で塗油した基
板上につくり、剥離した厚さ2.0±0.1mmのフイルムにつ
き、23℃、空気の相対湿度50%で4週間貯蔵した後
に測定する。結果は表1に記載されている。
すべての事例において、シリコーンエラストマー上に塗
布した塗料は申し分なく硬化し、変色せずかつしわ形成
を示さなかつた。
例 2 a)3−シクロヘキシルアミノプロピルトリメトキシシ
ラン522部、トリメチルシロキシ基により末端封鎖さ
れた、1分子あたり平均10個のシロキサン単位を有す
るジメチルポリシロキサン592部およびメタノール中
の水酸化テトラメチルアンモニウムの25%溶液3部か
らなる混合物を、乾燥窒素下に80℃で1時間撹拌す
る。
その後蒸留水120部を加え、80℃でさらに2時間撹
拌する。その際、メタノールの一部が留出する。次い
で、真空を接続し、13hPa(絶対)でメタノールおよび
水を留出する。それに引き続き、水酸化第四アンモニウ
ムを、13hPa(絶対)で150℃に1時間加熱するこ
とによつて無効にし、同時にオルガノポリシロキサンか
らこれらの条件下で沸騰する成分を除去する。120℃
に冷却した後、活性炭と共に撹拌し、濾過する。
澄明な油状物715gが得られる。このオルガノポリシ
ロキサンは、2.4のアミン価および25℃で1260mm2
/sの粘度を有する。1 H-NMRスペクトルによれば、該ポリシロキサンは0.1%
よりも少ないメトキシ基を含有する。
b)ジメチルジエトキシシラン720部、メチルトリエ
トキシシラン180部およびトリメチルクロルシラン8
0部のトルオール500部からなる混合物に水250部
を加え、室温で1時間撹拌する。次いで、水相を分離
し、トルオール相にヘキサメチルジシロキサン50部お
よび酸性活性白土1部を加える。その後、真空を接続
し、150℃に加熱することによりトルオールを留去す
る。
濾過した後、23℃で12mm2/sの粘度および0.06%
のOH含量を有する澄明な液体が得られる。
c)末端単位にそれぞれ1個のSi結合ヒドロキシル基を
有し、23℃で75000mPa・sの粘度を有するジメチ
ルポリシロキサン30部、末端単位にそれぞれ1個のSi
結合ヒドロキシル基を有し、23℃で20000mPa・s
の粘度を有するジメチルポリシロキサン25部および2
b)に記載した分枝鎖オルガノポリシロキサン30部か
らなる混合物に、焼珪酸アルミニウム30部、気相中
での熱分解により製造した、150m2/gの表面積を有
する二酸化珪素10部およびモレキユラーシーブの特性
を有する粉末状の珪酸アルミニウムナトリウム1.5部を
加える。充填剤を均一に収容されるまで撹拌混入した
後、メチルトリ(シクロヘキシルアミノ)−シラン8
部、1d)に記載したオルガノポリシロキサン2部およ
び2a)に記載した、炭素を介して珪素に結合したアミ
ノ基を有するオルガノポリシロキサン6部を混入する。
d)c)に記載した作業法を、末端単位にそれぞれ1個
のSi結合ヒドロキシル基を有し、23℃で75000mP
a・sの粘度を有するジメチルポリシロキサンを30部の
代りに35部、末端単位にそれぞれ1個のSi結合ヒドロ
キシル基を有し、23℃で20000mPa・sの粘度を有
するジメチルポリシロキサンを25部の代りに同様に3
5部、気相中で熱分解により製造した、150m2/gの
表面積を有する二酸化珪素10部の代りに7部を使用し
て繰り返す。
e)c)に記載した作業法を、その製法が2a)に記載
されている、炭素を介して珪素に結合したアミノ基を有
するオルガノポリシロキサンを使用しないで繰り返す。
f)c)に記載した作業法を、2b)に記載した分枝鎖
オルガノポリシロキサン30部の代りに、トリメチルシ
ロキシ基によつて末端封鎖された、23℃で100mPa・
sの粘度銭有するジメチルポリシロキサン15部、気相
中で熱分解によつて製造した、150m2/gの表面積を
有する二酸化珪素10部の代りに7部を使用して繰り返
す。
比較実験2 g)2c)に記載した作業法を、2b)に記載した分枝
鎖オルガノポリシロキサン30部の代りに、トリメチル
シロキシ基により末端封鎖された、23℃で100mPa・
sの粘度を有するジメチルポリシロキサン15部、気相
中での熱分解により製造した、150m2/gの表面積を
有する二酸化珪素10部の代りに7部を使用しかつ2
a)に記載した、炭素を介して珪素に結合したアミノ基
を有するオルガノポリシロキサンの添加を断念して繰り
返す。
例2c)〜2f)ないしは比較実験2g)によつて得ら
れた、排気により封入空気を除去し、水分の遮断下に貯
蔵可能で水分の侵入の際に室温でエラストマーに架橋す
るRTV成形材料は、均質、柔軟でかつ安定である。この
ものをチユーブに充填する。密閉したチユーブを室温で
24時間貯蔵した後、試料を(0〜約2mm)の厚さの層
でくさび状に、つまり約2mmから0mmになるように塗布
し、23℃および空気の相対湿度50%で合計7日間架
橋し、貯蔵する。
塗料の流展、塗料の付着ならびに機械的性質は、例1に
記載したと同様に測定する。
すべての事例において、シリコーンエラストマー上に塗
布された塗料は申し分なく硬化し、変色せずかつしわ形
成を示さなかつた。
例 3 a)室温で、末端単位にそれぞれ1つのSi結合ヒドロキ
シル基を有し、23℃で75000mPa・sの粘度を有す
るジメチルポリシロキサン500部に3−シクロヘキシ
ルアミノプロピルトリメトキシシラン15部を約30分
混合する。この場合、シランはジメチルポリシロキサン
とは、メタノールの離脱下に反応して末端単位にそれぞ
れ1個の珪素結合3−シクロヘキシルアミノプロピル−
ジメトキシシロキシ基を有するジメチルポリシロキサン
が生成する。このシロキサンは、加水分解に敏感で、閉
じた容器中に保存される。
b)上記a)に記載した、メトキシ基で成端されたジメ
チルポリシロキサン50部、例1b)に記載した分枝鎖
オルガノポリシロキサン30部、1分子につき13個の
エチレンオキシド単位を有するトリ−n−ブチルフエノ
ールポリエチレングリコールエーテル1.5部、例1a)
に記載した、炭素を介して珪素に結合したアミノ基を有
するオルガノポリシロキサン3部および例1d)に記載
したオルガノポリシロキサン1部からなる混合物に、表
面がステアリン酸で被覆されかつ20m2/gの比表面積
を有する炭酸カルシウム65部を加えて、均質に混合す
る。その後、まずオクタン酸亜鉛1部を加え、次いで珪
酸テトラエチル10部を加え、最後にチタン酸テトラ−
i−プロピル1部を加え、真空中で均質化する。
c)b)に記載した作業法を、a)に記載したメトキシ
基で成端されたオルガノポリシロキサン50部の代りに
65部を使用しかつ例1b)に記載した分枝鎖オルガノ
ポリシロキサンの添加を断念して繰り返す。
d)b)に記載した作業法を、炭素を介して珪素に結合
したアミノ基を有するオルガノポリシロキサン(その製
法は例1a)に記載)を使用しないで繰り返す。
e)b)に記載した作業法を、例1b)に記載した分枝
鎖オルガノポリシロキサン30部の代りに、トリメチル
シロキシ基により末端封鎖された、23℃で100mPa・
sの粘度を有するジメチルポリシロキサン15部を使用
して繰り返す。
比較実験3 f)3b)に記載した作業法を、例1b)に記載した分
枝鎖オルガノポリシロキサン30部の代りに、トリメチ
ルシロキシ基により末端封鎖された、23℃で100mP
a・sの粘度を有するジメチルポリシロキサン15部を使
用しかつ例1a)に記載した、炭素を介して珪素に結合
したアミノ基を有するオルガノポリシロキサンの添加を
断念して繰り返す。
例3b)〜3e)ないしは比較実験3f)により得られ
た、排気することにより封入空気を除去し、水分の遮断
下に貯蔵可能で、水分の侵入時に室温でエラストマーに
架橋するRTV成形材料は、均質、柔軟でかつ安定であ
る。このものをチユーブに充填する。密閉したチユーブ
を室温で24時間貯蔵した後、試料を(0〜約2mm)の
厚さの層にくさび状に、つまり約2mmから0mmになるよ
うに塗布し、23℃、空気の相対湿度50%で合計7日
間架橋し、貯蔵する。
すべての事例において、シリコーンエラストマー上に塗
布された塗料は申し分なく硬化し、変色せずかつしわの
形成を示さなかつた。
例 4 a)末端単位にそれぞれ1つのビニル基を有し、23℃
で20000mPa・sの粘度を有するジメチルポリシロキ
サン100部を、椿形ニーダ(Muldenkneter)中で室温
で15分間均質になるまで混合する。その後、気相中で
熱分解によつて製造した、300m2/gの比表面積を有
する二酸化珪素63部を混入する。こうして得られた混
合物を、まず室温で1時間、次に100℃で2時間混練
する。次いで、ニーダからガス状内容物を吸引すること
によりこのニーダ内の圧力を80hPa(絶対)に低下さ
せ、残留内容物を140℃に加熱し、この温度で2時間
混練する。室温に冷却し、通気した後、こうして得た混
合物100部を、末端単位にそれぞれ1個のビニル基を
有し、23℃で 20000mPa・sの粘度を有するジメチルポリシロキサ
ン30部で希釈する。
b)遊星形ミキサ中で、その製造を本例の上記a)に記
載した混合物75部に、まずテトラ−i−ブトキシシラ
ン16.5部、次にN−(2−アミノエチル)−3−アミノ
プロピルトリエトキシシラン6部、最後にその製造を例
1c)に記載した反応生成物2.5部を、室温で環境大気
の圧力下に混合する。最後に、ニーダ中の圧力を下げる
ことによつて、材料中に気泡を形成するガス状成分を除
去する。
均質、柔軟でかつ安定なペーストが得られる。
c)遊星形ミキサ中で、末端単位にそれぞれ1個のSi結
合ヒドロキシル基を有し、23℃で75000mPa・sの
粘度を有するジメチルポリシロキサン60部に、まず1
分子につき13個のエチレンオキシド単位を有するトリ
−n−ブチルフエノールポリエチレングリコールエーテ
ル2部および例1a)に記載した、炭素を介して珪素に
結合したアミノ基を有するオルガノポリシロキサン6部
を混合し、最後にその表面ガステアリン酸で被覆されか
つ20m2/gの比表面積を有する炭酸カルシウム90部
を混合する。その後、例2b)に記載した分枝鎖オルガ
ノポリシロキサン40部を加え、材料を真空中で均質化
する。
d)c)に記載した作業法を、末端単位にそれぞれ1つ
のSi結合ヒドロキシル基を有し、23℃で75000mP
a・sの粘度を有するジメチルポリシロキサン60部の代
りに80部を使用し、例2b)に記載した分枝鎖オルガ
ノポリシロキサンの添加を断念して繰り返す。
e)c)に記載した作業法を、炭素を介して珪素に結合
したアミノ基を有するオルガノポリシロキサン(その製
法は例1a)に記載)を使用しないで繰り返す。
f)c)に記載した作業法を、例2b)に記載した分枝
鎖オルガノポリシロキサン40部の代りに、トリメチル
シロキシ基によつて末端封鎖された、23℃で100mP
a・sの粘度を有するジメチルポリシロキサン20部を使
用して繰り返す。
比較実験4 g)4c)に記載した作業法を、例2b)に記載した分
枝鎖オルガノポリシロキサン40部の代りに、トリメチ
ルシロキシ基により末端封鎖された、23℃で100mP
a・sの粘度を有するジメチルポリシロキサン20部を使
用しかつ炭素を介して珪素に結合したアミノ基を有する
オルガノポリシロキサンの添加を断念して繰り返す。
例4c)〜4f)ないしは比較実験4g)に記載した、
例外なく均質、柔軟で安定なこれらの混合物それぞれ1
00部に、その製法を例4b)に記載したペースト10
部を混合する。これらの混合物をエラストマーに加硫
し、例1に記載したように試験する。結果は表4に記載
されている。
すべての事例において、シリコーンエラストマー上に塗
布された塗料は申し分なく硬化し、変色せずかつしわ形
成を示さなかつた。
表1〜4に記載した結果を比較した場合、本発明により
使用される、塩基性窒素を有するSi結合有機基を有する
オルガノポリシロキサン(3)と分枝鎖オルガノポリシロ
キサン(4)との組合せは、塗料相溶性ないしは塗被可能
性に関しとくに有利な結果を生じることが明らかとなる
(例1e、2c、3bおよび4c参照)。
実際に、分枝鎖オルガノポリシロキサン(4)を含有しな
いが、塩基性窒素を有するSiC結合有機基を有するオル
ガノポリシロキサン(3)を含有する混合物では、塗料相
溶性ないしは塗被可能性は得られるが、これらの混合物
は粘稠、パテ状であり、従つて押出し困難であり、ひい
ては加工できない。さらに、加硫物は硬弾性である(例
1f、2d、3cおよび4d参照)。
分枝鎖オルガノポリシロキサン(4)の代りに、末端トリ
メチルシロキシ基を有する線状オルガノポリシロキサン
を添加することによつて、これらの性質は実際に改善さ
れるが、この手段により塗料付着性は改善されず、部分
的に悪化する(例1h、2f、3eおよび4f参照)。
末端トリメチルシロキシ基を有する線状オルガノポリシ
ロキサンの代りに本発明による分枝鎖オルガノポリシロ
キサンを使用するが、塩基性窒素を有するSiC結合有機
基を有するオルガノポリシロキサン(3)を添加しない場
合には、流展性は衝撃的に改善されるが、塗料は填隙材
に付着しない(例1g、2e、3dおよび4e参照)。
最後に、比較実験1i、2g、3fおよび4gは、本発
明により使用される、塩基性窒素を有するSiC結合有機
基を有するオルガノポリシロキサン(3)を有せずかつ本
発明により使用される分枝鎖オルガノポリシロキサン
(4)を有しない混合物は塗料相溶性でないことを立証す
る。さらに、これらの例は、冒頭に記載した米国特許第
4191817号のアミン油(その部類の代表例の製造
は例1d)に記載されている)は、塗料相溶性の改善を
生じないことを立証する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09J 183/06 JGH 8319−4J C09K 3/10 G // C08L 83:06 (72)発明者 カール・ブラウンスペルガー ドイツ連邦共和国ブルクハウゼン・ウンタ ーハーデルマルク 86 (56)参考文献 特開 昭56−49755(JP,A) 特開 昭60−206877(JP,A) 特開 昭62−62863(JP,A) 特公 昭52−28463(JP,B2) 特公 昭55−25228(JP,B2)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)式 HO(Si▲R3 2▼O)mH [式中Rは同じかまたは異なる1価の、場合により置
    換された炭素原子数1〜18の炭化水素基を表わし、m
    は少なくとも10の値の整数である]で示されるジオル
    ガノポリシロキサン、および (2)a)窒素を介してケイ素に結合したアミノ基(−N
    ▲R4 2▼)、 b)酸素を介してケイ素に結合したオキシム基(−ON
    =C▲R4 2▼)、 c)酸素を介してケイ素に結合した、置換または非置換
    の炭化水素オキシ基(−OR)を有する群から選ばれ
    た、1分子あたり合計少なくとも3個の基[上記式中R
    は水素または同じかまたは異なる1価の場合により置
    換された炭素原子数1〜18の炭化水素基を表わし、R
    は1価の場合によりアルコキシ基により置換された炭
    素原子数1〜8の炭化水素基を表わす]を有しかつaと
    b、aとc、bとcならびにa、b、cの混合物を含有
    する少なくとも1種のケイ素化合物を主体とする、材料
    の架橋が縮合によって行なわれる、一成分系または二成
    分系材料において、該材料が (3)式:RSiO1/2,RSiOおよびYSiR
    xO(3−x)/2[式中Rは同じかまたは異なる1価
    の置換または非置換の炭素原子数1〜18の炭化水素基
    を表わし、Yは1価の、塩基性窒素を有するSiC結合
    有機基を表わし、Xは0または1である]で示される単
    位からなり、式:YSiRxO(3−x)/2で示され
    る単位対式:RSiOで示される単位の当量比は1:
    1〜1:25でありかつ小割合の縮合可能基を含有する
    オルガノポリシロキサン、または (4)RSiO1/2単位 0〜50モル% RSiO 単位 0〜80モル% RSiO3/2単位 10〜60モル% SiO 単位 0〜10モル% [上記式中Rは上記のものを表わす]からなり、式:−
    OR(Rは上記のものを表わす)で示されるSiO
    C結合基0〜10モル%およびSi結合ヒドロキシル基
    最高0.5モル%を含有する分枝鎖オルガノポリシロキ
    サンを含有するか、または上記材料は(3)および
    (4)の両成分を含有することを特徴とする室温でエラ
    ストマーに架橋する材料。
  2. 【請求項2】オルガノポリシロキサン(3)は、第1工
    程で式: YSiRx(OR−x 〔式中Rは同じかまたは異なる1価の、場合により置換
    された炭素原子数1〜18の炭化水素基を表わし、R
    は同じかまたは異なる炭素原子数1〜4のアルキル基を
    表わし、Yは塩基性窒素を有する、1価のSiC結合有
    機基を表わし、xは0または1である〕で示されるシラ
    ンまたはこのようなシランの部分水解物、またはこのよ
    うなシランおよびこのようなシランの部分水解物と、
    式: RSiO(SiRO)nSiR 〔式中Rは上記のものを表わし、nは0または数値が1
    〜100の整数を表わす〕で示されるオルガノポリシロ
    キサンを上記式のシランおよびこのようなシランの部分
    水解物の全量の1重量部あたり0.1〜10重量部の量
    で、塩基性触媒の存在および水の不在で反応させ、第2
    工程で第1工程で得られたオルガノポリシロキサンを水
    と反応させて、式:−OR〔式中Rは上記のものを
    表わす〕で示される基を加水分解し、同時におよび/ま
    たは引き続きこの加水分解の際に生じたシラノール基を
    互いに縮合させ、その際生じた生成物から水およびアル
    コールを除去して製造される、請求項1記載の材料。
  3. 【請求項3】珪素化合物(2)として式: ▲R3 a▼SiZ4−a (2a) [式中Rは請求項1に記載したものを表わし、aは0
    または1であり、Zはアミノ基(−N▲R4 2▼)、オキ
    シム基(−ON=C▲R4 2▼)および場合により置換さ
    れた炭化水素オキシ基(−OR)のような同じかまた
    は異なる加水分解可能基を表わし、Rは水素または同
    じかまたは異なる、場合により置換された、炭素原子数
    1〜18の1価の炭化水素基を表わし、Rは請求項1
    に記載したものを表わす]で示されるものおよびその1
    分子あたり2〜10個の珪素原子を有する部分水解物が
    使用される、請求項1記載の材料。
  4. 【請求項4】珪素化合物(2)として式: RSi(OR (2b) 〔式中Rは請求項1に記載したものを表わし、R
    〜C−アルキレン基を介して珪素原子に結合した
    アミノ基、メルカプト基、モルホリノ基、グリシドオキ
    シ基、アクリルオキシ基およびメタクリルオキシ基を表
    わし、この場合上記のアミノ基およびメルカプト基はC
    〜C−アルキル基、シクロアルキル基、アミノアル
    キル基およびメルカプトアルキル基によって置換されて
    いてもよい〕で示されるものおよびその1分子あたり2
    〜10個の珪素原子を有する部分水解物が使用される、
    請求項1記載の材料。
  5. 【請求項5】珪素化合物(2)として式: 〔式中Rは請求項1に記載したものを表わし、R
    水素原子またはそれぞれ炭素原子数1〜6のアルキル
    基、シクロアルキル基、アミノアルキル基またはメルカ
    プトアルキル基を表わし、Rは炭素原子数1〜10の
    2価の脂肪族炭化水素基を表わす〕で示されるものが使
    用される、請求項1記載の材料。
  6. 【請求項6】室温でエラストマーに架橋する二成分系材
    料の場合、成分(A)が架橋すべきジオルガノポリシロ
    キサンとして縮合性末端基を有するジオルガノポリシロ
    キサン(1)を含有し、成分(B)が架橋剤として1分
    子あたり合計少なくとも3個の、酸素を介して珪素に結
    合した、場合により置換された炭化水素オキシ基を有す
    る珪素化合物(2d)を含有し、双方の成分が場合によ
    り少なくとも1つの他の物質を含有する、請求項1また
    は2記載の材料。
  7. 【請求項7】架橋性ジオルガノポリシロキサン(1)と
    して式: HO(Si▲R3 2▼O)mH で示されるもの、および珪素化合物(2d)として式: ▲R3 a▼Si(OR−a 〔上記式中、aは0または1であり、mは数値が少なく
    とも10の整数を表わし、Rは請求項1に記載したも
    のを表わし、Rは請求項1に記載したものを表わす〕
    で示されるものまたはそれらのオリゴマーが使用され
    る、請求項6記載の材料。
  8. 【請求項8】(1)式 HO(Si▲R3 2▼O)mH [式中Rは同じかまたは異なる一価の、場合により置
    換された炭素原子数1〜18の炭化水素基を表わし、m
    は少なくとも10の値の整数である]で示されるジオル
    ガノポリシロキサン、および (2)a)窒素を介してケイ素に結合したアミノ基(−N
    ▲R4 2▼)、 b)酸素を介してケイ素に結合したオキシム基(−ON
    =C▲R4 2▼)、 c)酸素を介してケイ素に結合した、置換または非置換
    の炭化水素オキシ基(−OR)を有する群から選ばれ
    た、1分子あたり合計少なくとも3個の基を有しかつa
    とb、aとc[上記式中Rは水素または同じかまたは
    異なる1価の場合により置換された炭素原子数1〜18
    の炭化水素基を表わし、Rは一価の場合によりアルコ
    キシ基により置換された炭素原子数1〜8の炭化水素基
    を表わす]を有しかつaとb、aとc、bとcならびに
    a、b、cの混合物を含有する少なくとも1種のケイ素
    化合物を主体とする、材料の架橋が縮合によって行なわ
    れる、一成分系または二成分系材料の製造方法におい
    て、材料に、塗料相溶性ないしは塗被可能性を得るため
    に、 (3)式:RSiO1/2,RSiOおよびYSiR
    xO(3−x)/2〔式中Rは同じかまたは異なる1価
    の置換または非置換の炭素原子数1〜18の炭化水素基
    を表わし、Yは1価の、塩基性窒素を有するSiC結合
    有機基を表わし、Xは0または1である]で示される単
    位からなり、式:YSiRxO(3−x)/2で示され
    る単位対式:RSiOで示される単位の当量比は1:
    1〜1:25でありかつ小割合の縮合可能基を含有する
    オルガノポリシロキサン、または (4)RSiO1/2単位 0〜50モル% RSiO 単位 0〜80モル% RSiO3/2単位 10〜60モル% SiO 単位 0〜10モル% [上記式中Rは上記のものを表わす]からなり、式:−
    OR(Rは上記のものを表わす)で示されるSiO
    C結合基0〜10モル%およびSi結合ヒドロキシル基
    最高0.5モル%を含有する分枝鎖オルガノポリシロキ
    サン、または上記材料は(3)および(4)の両成分を
    含有することを特徴とする室温でエラストマーに架橋す
    る材料の製造方法。
  9. 【請求項9】請求項1〜7のいずれか1項に記載された
    室温でエラストマーに架橋する材料を含有する、塗料相
    溶性ないし塗被可能の封止材料。
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